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News : DeOldify: Schwarz-Weiß Photos und Videos per KI kolorieren

von Do, 23.Januar 2020 | 4 Seiten | diesen Artikel auf einer Seite lesen

  Einleitung
  Wie funktioniert die Kolorierung per Deep Learning?
  Kolorierungs-Fehler
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Wie funktioniert die Kolorierung per Deep Learning?


Trainiert wird das neuronale Netz (ein Self-Attention Generative Adversarial Network) anhand von S/W-Versionen von Farbbildern, denen zusätzlich noch zufällige Änderungen unter anderem von Helligkeit und Kontrast hinzugefügt wurden, um typische Alterungsschäden von Photos zu simulieren. Die Farb-Originale werden von einem weiteren neuronalen Netz dazu genutzt, die Ergebnisse des ersten zu beurteilen. Das erste kann daraufhin seine Gewichtungen verändern, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Das führt dazu, dass das Netz allmählich lernt typische Formen/Muster/Objekte zu erkennen und welche Farbe diese normalerweise besitzen. Dieses Wissen setzt es dann beim Kolorieren ein.

Eine hochauflösende Straßenansicht von New York um 1900


Ein großes Problem jeder nachträglichen Kolorierung bleibt: die Farben beruhen auf Erfahrungen bzw. Wahrscheinlichkeiten und indirekten Hinweisen auf den Bildern, die die Farbversionen von Schwarz-/weiß-Photos zwar relativ realistisch aussehen lassen, aber nicht stimmen müssen. Unterschiedliche Farben können in demselben Grauton resultieren - wird das Objekt also wieder eingefärbt, muss aufgrund der verlorengegangenen Informationen geraten werden, welche Farbe dem Grau zugrunde lag.




Deep Learning führt aufgrund der vielen Beispielbilder automatisiert zu wahrscheinlichen/realistischen Einfärbungen, die unseren Erwartungen entsprechen, weil auch diese aufgrund von Erfahrungen zu gewissen Erwartungen führen. So erwarten wir von einem hellgrauen Herrenhemd auf einem S/W-Photo eher, dass es eingefärbt hellblau ist als rosa, auch wenn es in Wirklichkeit letzteres gewesen sein kann.

Allerdings vermutet der Entwickler von DeOldify Jason Antic, dass die relativ hohe Konsistenz der Einfärbungen auch dadurch entsteht, dass der Algorithmus für uns kaum erkennbare Hinweise (wie etwa Reflektionen) auf die ursprüngliche Farbe in einzelnen Objekten der S/W-Bilder erkennt und sie so zum Teil korrekt koloriert - was auf eine Besonderheit neuronaler Netze hinweist, sie finden nämlich ihre Regeln selbst und können für den Entwickler eine Black Box sein: er sieht nur den In- und Output und versucht, letzteren seinen Zielen entsprechend zu optimieren - wie das Netz das letztendlich macht, ist ihm unersichtlich. Hier eine ausführliche Erklärung der Funktionsweise von DeOldify.

Hier ein schönes Beispiel (ein Gesicht wird gezeichnet), das zeigt, wann der Algorithmus einzelne Objekte erkennt und entsprechend einfärbt:




Mithilfe von DeOldifiy könnte man im Zusammenspiel mit Tools wie DAIN alte Stummfilme nicht nur kolorieren, sondern auch nachträglich mittels interpolierten Frameraten flüssiger laufen lassen. Weitere Tools könnten sich darum kümmern, die Bildqualität zu verbessern etwa durch nachträgliche Bildschärfung, Entfernung von Bildschäden und Angleichung stark schwankender Helligkeit zwischen einzelnen Frames.



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[8 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
Rick SSon    16:46 am 20.2.2020
naja. da du den farbkontrast verlierst gehts du in der regel immer weiter mit dem s/w kontrast nach oben, je entsättigter dein Bild wird. An sich easy. Viel interessanter...weiterlesen
ruessel    13:59 am 24.1.2020
Ich bin mal frech: Gehts auch anders rum? Aus Farbe ein anständiges SW Material zu machen? Nein, nur Farbe rausdrehen macht keine gute SW Aufnahme aus. Deshalb wundert es mich...weiterlesen
tom    12:41 am 24.1.2020
Interessant zu sehen, welches Potential es noch gibt in der Weiterentwicklung: Hier ein Bildvergleich zwischen dem aktuellen Open Source Modell und einer neuen noch...weiterlesen
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